JP2019056514A

JP2019056514A - 液体微細化装置およびそれを用いた空気清浄機または空気調和機

Info

Publication number: JP2019056514A
Application number: JP2017180921A
Authority: JP
Inventors: 辰乙郁; Shinitsu Iku; 広幸近藤; Hiroyuki Kondo; 彬松本; Akira Matsumoto
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2019-04-11

Abstract

【課題】本発明は、液体微細化装置において、飛散した水滴の蒸発が促進され、水滴を居室内に放出するのを抑制することができ、居住者の快適性を向上した空気清浄機または空気調和機に適した液体微細化装置を提供する。【解決手段】吸込口および吹出口を備えた液体微細化装置において、前記液体微細化装置内には、貯水部と、前記貯水部の液体を微細化する液体微細化手段とを備え、前記液体微細化装置を通過する空気は、前記吸込口、前記吸込口に連通する内筒風路、前記内筒風路に設けられた液体微細化手段、前記内筒風路の外周に設けられた外筒風路、前記外筒風路に連通する吹出口の順に通風し、前記内筒風路に設けられた開口部を介して前記外筒風路に連通していることを特徴とする液体微細化装置。【選択図】図１

Description

本発明は、液体微細化装置およびそれを用いた空気清浄機または空気調和機に関するものである。

例えば、液体微細化装置の構成は、以下のような構成となっていた。

図５に示すように、液体微細化装置１０１は送風機により外気が通過する処理室１０２と、給水管からの給水を所定量貯水する貯水部１０３とを備えている。また、貯水部１０３に下部を水没させ上方に向かって径が拡大するすり鉢状の回転体１０４と、回転体１０４とともに回転し、回転体１０４の回転による遠心力で飛散した水および空気が通過可能な円筒状の多孔体１０５を備えている。また、回転体１０４の回転による遠心力で、貯水部１０３から水が吸い上げられ、回転体１０４から外部に向けて飛散した水が多孔体１０５を通じて周辺部に衝突し、水が微細化されるようになっている。

特開２００９−２７９５１４号公報

このような従来の液体微細化装置は、遠心力によって貯水部の水を揚水し、回転体の面に設けられた細孔から揚水した水が飛散する。このとき、飛散した水滴の一部が通過する空気に蒸発せず、水滴の一部が送風される空気と共に居室内に放出され、居住者の快適性を損なうという課題があった。

そこで本発明は、上記課題を解決するものであり、飛散した水滴の蒸発を促進させ、水滴の一部が送風される空気と共に居室内に放出されるのを抑制し、居住者の快適性を向上させる液体微細化装置及び液体微細化装置を用いた空気清浄機、空気調和機を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、吸込口および吹出口を備えた液体微細化装置において、前記液体微細化装置内には、貯水部と、前記貯水部の液体を微細化する液体微細化手段とを備え、前記液体微細化装置を通過する空気は、前記吸込口、前記吸込口に連通する内筒風路、前記内筒風路に設けられた液体微細化手段、前記内筒風路の外周に設けられた外筒風路、前記外筒風路に連通する吹出口の順に通風し、前記内筒風路に設けられた開口部を介して前記外筒風路に連通していることを特徴とするものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

以上のように、本発明は、吸込口および吹出口を備えた液体微細化装置において、前記液体微細化装置内には、貯水部と、前記貯水部の液体を微細化する液体微細化手段とを備え、前記液体微細化装置を通過する空気は、前記吸込口、前記吸込口に連通する内筒風路、前記内筒風路に設けられた液体微細化手段、前記内筒風路の外周に設けられた外筒風路、前記外筒風路に連通する吹出口の順に通風し、前記内筒風路に設けられた開口部を介して前記外筒風路に連通している。この構成によって、内筒風路の外周に沿って外筒風路を設けることで、液体微細化手段によって発生した水滴が内筒風路から開口部、外筒風路、吹出口の順に送風される空気によって搬送されるため、装置全体の大型を図ることなく、水滴が蒸発する十分な風路長を確保できる。結果として、液体微細化手段によって発生した水滴を装置内部に蒸発させることで、居住者にとって不快となる居室への水滴の放出を抑制できる。

本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置の概略断面図本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置のＡ‐Ａ‘断面の断面図本発明の実施の形態２に係る液体微細化装置の概略断面図本発明の実施の形態３に係る液体微細化装置の概略断面図従来の液体微細化装置の断面を示す断面図

本発明の請求項１記載の液体微細化装置は、吸込口および吹出口を備えた液体微細化装置において、前記液体微細化装置内には、貯水部と、前記貯水部の液体を微細化する液体微細化手段とを備え、前記液体微細化装置を通過する空気は、前記吸込口、前記吸込口に連通する内筒風路、前記内筒風路に設けられた液体微細化手段、前記内筒風路の外周に設けられた外筒風路、前記外筒風路に連通する吹出口の順に通風し、前記内筒風路に設けられた開口部を介して前記外筒風路に連通している構成を有する。

この構成によって、内筒風路の外周に沿って外筒風路を設けることで、液体微細化手段によって発生した水滴が内筒風路から開口部、外筒風路、吹出口の順に送風される空気によって搬送されるため、装置全体の大型を図ることなく、水滴が蒸発する十分な風路長を確保できる。結果として、液体微細化手段によって発生した水滴を装置内部に蒸発させることで、居住者にとって不快となる居室への水滴の放出を抑制できる。

また、外筒風路は円筒状であり、開口部の大きさは、液体微細手段が設けられた内筒風路の断面積よりも小さい構成としてもよい。

この構成によって、外筒風路が円筒状となっているため、開口部から外筒風路に流入する空気が遠心力の作用によって、外筒風路の外筒側の壁面に沿って流れるので、発生する気流の旋回効果で飛散した水滴の蒸発が促進され、吹出口から放出される水滴を減少させることで、水滴を居室内へ放出することを抑制する効果を備える。また、外筒風路で発生した気流の旋回効果で粒径の水滴が壁面に衝突し、水滴が壁面に付着することで蒸発を促進させることができ、液滴微細化手段から飛散した水滴を居室内に放出すること抑制することできる。さらに、開口部の大きさは、液体微細化手段が設けられた内筒風路の断面積よりも小さいため、開口部を通過する際に風速の早くなるので、気流の流れに働く遠心力が風速の二乗に比例して増加し、気流の旋回効果が強くなり、外筒風路に流入した水滴の蒸発がさらに促進され、吹出口から放出される水滴を減少させる。よって、居住者にとって不快となる居室への水滴の放出を抑制できる。

また、開口部は、液体微細化手段よりも鉛直方向の下側に設けられている構成としてもよい。

この構成によって、開口部が液体微細化手段よりも鉛直方向の下側に設けられているため、液体微細化手段により生成された水滴が、鉛直方向の下側に向かって流れる空気に搬送され、大きい水滴は気流の慣性によって底面に衝突し分裂してより細かくなり、蒸発しやすくなる。結果として、したがって、開口部を通過する大きい水滴の量を減少させることができる。結果として、吹出口から放出される水滴を減少させることで、液滴微細化手段から飛散した水滴を居室内に放出するのを抑制することできる液体微細化装置を提供するものである。

また、外筒風路の断面積は、液体微細化手段が設けられた内筒風路の断面積よりも大きい構成としてもよい。

この構成により、外筒風路の断面積は、液体微細化手段が設けられた内筒風路の断面積よりも大きいため、外筒風路を流れる空気の面風速が遅くなるので、外筒風路内の風速による水滴の飛散を抑制することで吹出口から放出される水滴を抑制できるとともに、圧力損失を低減することで、送風による送風音の低減に寄与できる。結果として、居住者の快適性を向上した液体微細化装置を提供するものである。

また、外筒風路内に、螺旋状の誘導壁を設ける構成としてもよい。

この構成により、内筒風路の開口部を通過し、外筒風路内を移動する空気が誘導壁に沿って流れるため、外筒風路内を移動する空気の風路を長く設けることで水滴と空気との接触空間を大きくすることで、水滴の蒸発を促進させることができる。また、誘導壁が螺旋状に構成されているため、送風される空気が螺旋状の風路を移動する際に生じる旋回効果によって、水滴と空気との接触が増加し、水滴の蒸発が促進される。さらに、誘導壁が螺旋状に構成されているため、送風される空気が旋回することで生じる遠心力によって、水滴が壁面に衝突し、壁面に付着することで蒸発を促進させる効果を備えている。したがって、液滴微細化手段から飛散した水滴を居室内に放出するのを抑制することできる。さらに、螺旋状の風路を設けることで、装置全体の小型化を図り、送風される空気の風路を長くできるという効果を備える。

また、液体微細化装置を備えた空気清浄機としてもよい。

空気清浄機の機能の一つとして、加湿目的での液体微細化装置や殺菌を目的とした例えば次亜塩素酸発生装置といった水滴を気化させる装置が組み込まれている。これらの水滴を気化させるための機構として上記の液体微細化装置を用いることで、水滴を居室内に放出するのを抑制し、より居住者の快適性を向上できる気化装置を得ることができる。

また、液体微細化装置を備えた空気調和機としてもよい。

空気調和機の機能の一つとして、加湿目的での液体微細化装置や殺菌を目的とした例えば次亜塩素酸発生装置といった水滴を気化させる装置が組み込まれている。これらの水滴を気化させるための機構として液体微細化装置を用いることで、体積の大きい水滴を居室内に放出するのを抑制し、より居住者の快適性を向上できる空気調和機を提供できる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して説明を省略している。さらに、本発明に直接には関係しない各部の詳細については重複を避けるために、図面ごとの説明は省略している。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における液体微細化装置の概略断面図を示したものである。液体微細化装置１は、円柱状の容器として構成されており、空気を取り込む吸込口２と、空気を排出する吹出口３とを備えている。空気を取り込む吸込口２は、液体微細化装置１の上面（符号で図示）に設けられている。空気を排出する吹出口３を液体微細化装置１の側面（符号で図示）に設けられている。実施例においては、吸込口の大きさは、およそ１５０ｃｍ^２程度であり、吹出口の大きさは、おおよそ１５０ｃｍ^２であるが、この大きさに限定するものでは無い。また、吸込口及び吹出口の位置は、上記に限定するものではない。

また、図１に示すように、液体微細化装置１の内筒風路６は、吸込口２と連通し、液体微細化装置１の上面と下面とを連結する垂直に立設した隔壁（符号をつける図１、図２）によって構成されている。また、内筒風路６は、下部に液体を貯める貯水部４を備えている。さらに、内筒風路６は、揚水した貯水部４の液体を微細化する液体微細化手段５を備えている。内筒風路６の断面の大きさは、およそ１５０ｃｍ^２程度である。

内筒風路６は、隔壁の下部に設けられた開口部８を介して隔壁の外側に設けられた外筒風路７と連通している。開口部８の開口断面積の大きさは、送風量や液体微細化手段の加湿量等に応じて設けられている。実施例においては、開口部８は隔壁の全周に亘って構成されているが、開口部８の大きさに応じて、開口部８が形成される位置を適宜設定することが好ましい。したがって、内筒風路６内を通過する空気は、鉛直下方向に送風され、開口部８に至る。実施例においては、おおよそ大きさは３０ｃｍ^２程度であるが、この大きさに限定するものでは無い。

外筒風路７は、隔壁及び液体微細化装置の上面と下面と側面とで構成されている。また、外筒風路７を形成する液体微細化装置の側面には、吹出口３が設けられており、外筒風路７は、吹出口３と連通している。したがって、外筒風路７内を通過する空気は、鉛直上方向に送風される。外筒風路７の断面の大きさは、およそ２００ｃｍ^２程度である。

すなわち、内筒風路６内を通過する空気は、鉛直下方向に送風され、開口部８を通って、外筒風路７内を通過する。また、外筒風路７内を通過する空気は、鉛直上方向に送風される。この送風方向の転換によって、液体微細化手段により生成された水滴が慣性力によって下面に落下する。したがって、開口部を通過し外筒風路に至る水滴の量を減少させることができる。結果として、吹出口から放出される水滴を減少させることで、液滴微細化手段から飛散した水滴を居室内に放出するのを抑制することできる液体微細化装置を提供するものである。

図１に示すように、吸込口２に連通した内筒風路６は、隔壁に設けられた開口部８を介して外筒風路７に連通し、さらに外筒風路は、吹出口に連通している。したがって、液体微細化装置１を通過する空気は、吸込口２、内筒風路６、開口部８、外筒風路７、吹出口３の順に送風される。

図２は、本発明の実施の形態１に係る液体微細化装置と、液体微細化装置のＡ‐Ａ´線の断面図を示したものである。図２に示すように、実施例においては、内筒風路６と外筒風路７が同軸円筒になるように設けられている。内筒風路６と外筒風路７とは同軸円筒の構成以外であっても良い。

また、内筒風路６および外筒風路７の断面積は、送風量や液体微細化手段の加湿量等に応じて適宜調整することが好ましい。本実施例における外筒風路の断面積は内筒風路のおおそよ１．５倍程度となるように構成されている。この構成により、外筒風路の断面積は、液体微細化手段が設けられた内筒風路の断面積よりも大きいため、外筒風路を流れる空気の面風速が遅くなるので、外筒風路内の風速による水滴の飛散を抑制することで吹出口から放出される水滴を抑制できるとともに、圧力損失を低減することで、送風による送風音の低減に寄与できる。

図３は、本発明の実施の形態２に係る液体微細化装置の概略断面図を示したものである。図３に示すように、開口部８は、隔壁の鉛直下方向の端部に形成されており、内筒風路６内に設けられた液体微細化手段５よりも鉛直方向に下側に設けられている。実施の形態２において、液体微細化手段に対しておおよそ１０ｃｍ程度下部に位置しているが、この位置関係に限定するものでは無い。この構成によって、開口部が液体微細化手段よりも鉛直方向の下側に設けられているため、開口部に向かって内筒風路６内を通過する鉛直下方向の空気が増加し、液体微細化手段により生成された水滴が、内筒風路６内を通過する鉛直下方向の空気に搬送され、水滴は鉛直下方向の空気による慣性によって下面に衝突する量が増加する。

図４は、本発明の実施の形態３に係る液体微細化装置の概略断面図を示したものである。図４に示すように、外筒風路内に隔壁と液体微細化装置の側面とを連結して構成される誘導壁９を備えており、誘導壁９は内筒風路の開口部に近接する位置から液体微細化装置の側面に設けられた吹出口の位置に亘って螺旋状に、所定の風路を構成するように構成されている。誘導壁は、所定の風路を確保するため、外筒風路を２回転するように構成しているが、送風装置の風量及び加湿量に応じて風路の大きさを適宜調整することができる。

また、図１に示す液体微細化手段５は、揚水管１０を回転させることで貯水部４の水を吸い上げ、吸い上げた水を揚水管１０の回転により回転板１１より飛散させることで液体微細化を図っている。この方法以外にも液体に圧力をかけて高速で噴射するより液体微細化を図るノズル方式や、液体に超音波をかけて高周波の振動によって液体微細化を図る超音波方式、または静電気力により液体表面から多数の液糸を生成させて液体微細化を図る電気式液体微細化手段などを用いることができるが、液体微細化手段は上述したこれらに限定するものではない。

本発明の液体微細化装置を用いた空気清浄機及び空気調和機をすることができる。図示はしないが、空気清浄機及び空気調和機に内蔵し、風路の一部に本発明の液体微細化装置を設けることで、空気清浄機及び空気調和機の機能の一つとして、加湿目的での液体微細化装置や殺菌を目的とした例えば次亜塩素酸発生装置といった水滴を気化させる装置として組み込むことができる。

本発明の液体微細化装置は、例えば空気清浄機や空気調和機のほか、加湿装置や、サウナ装置への活用が期待される。

１液体微細化装置
２吸込口
３吹出口
４貯水部
５液体微細化手段
６内筒風路
７外筒風路
８開口部
９誘導壁
１０揚水管
１１回転板
１０１液体微細化装置
１０２処理室
１０３貯水部
１０４回転体
１０５多孔体

Claims

吸込口および吹出口を備えた液体微細化装置において、前記液体微細化装置内には、貯水部と、前記貯水部の液体を微細化する液体微細化手段とを備え、前記液体微細化装置を通過する空気は、前記吸込口、前記吸込口に連通する内筒風路、前記内筒風路に設けられた液体微細化手段、前記内筒風路の外周に設けられた外筒風路、前記外筒風路に連通する吹出口の順に通風し、前記内筒風路に設けられた開口部を介して前記外筒風路に連通していることを特徴とする液体微細化装置。
前記外筒風路は円筒状であり、前記開口部の大きさは、前記液体微細化手段が設けられた前記内筒風路の断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の液体微細化装置。
前記開口部は、前記液体微細化手段よりも鉛直方向に下側に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する液体微細化装置。
前記外筒風路の断面積は、前記液体微細化手段が設けられた前記内筒風路の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載する液体微細化装置。
前記外筒風路内に、螺旋状の誘導壁が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載する液体微細化装置。
請求項１から請求項５のいずれかに記載の液体微細化装置を備えた空気清浄機。
請求項１から請求項６のいずれかに記載の液体微細化装置を備えた空気調和機。